新型装配式外包U形钢-混组合梁抗剪性能试验研究

U形钢-混组合梁凭借承载力高、抗扭刚度大、延性好等优点在工程中广泛应用。但传统外包U形钢-混组合梁由于下部U形梁截面未闭合,导致其对内部混凝土的约束作用有限。同时,组合梁上部面板一般采用混凝土现浇,与装配式建筑发展趋势不契合。针对以上问题,提出了一种适用于装配式建筑的新型外包U形钢-钢筋桁架混凝土组合梁。对其具体构成进行了详细介绍,通过推出试验对该新型组合梁中U形钢梁与混凝土板的剪切破坏机理及协同工作性能进行了深入研究,可为此新型外包U形钢-混凝土组合梁的进一步研究和实际工程应用提供依据。

预埋角钢连接件的叠合板-钢梁装配式梁板节点抗震性能研究

为优化预制底板伸出胡子筋造成运输难度大、施工不便等问题,提出了一种带预埋角钢连接件的叠合板-钢梁装配式梁板节点,并将其与出筋的装配式梁板节点和不出筋的装配式梁板节点进行了低周往复荷载加载试验,并分析3组试件的破坏形式、滞回曲线、骨架曲线、割线刚度以及能量耗散的差异性,并基于有限元建立了单调荷载下梁板节点模型,将其与往复荷载下的节点横向抗剪承载力对比。结果表明:角钢连接件减小了钢梁与叠合板之间的相对滑移,起到抗剪连接件的作用,提高了钢与混凝土之间的组合效应和抗震性能;设置角钢连接件,避免了叠合板底板伸出胡子筋带来的施工不便等问题。往复荷载下的梁板节点的横向承载力比单向荷载下降低了20.6%;横向荷载下,角钢连接件的根部应力最大,角钢上的钢筋也参与了抗剪工作,起到了增强预制层与现浇层的叠合性能的作用。

CS板抗剪性能试验

CS板是一种环保节能的结构构件,可用做围护结构和承力构件.通过对配有 2种不同直径斜插丝的CS板进行对比载荷试验,研究了斜插丝对CS板抗剪性能的影响.结果表明,斜插丝显著影响CS板的抗剪承载力,斜插丝直径不同,CS板的受剪破坏形态不同.对CS板的受剪机理进行了分析,提出了计算模型,推导出理论计算公式,计算结果与试验结果吻合较好,可供CS板式结构及相关混凝土夹芯板结构在工程设计中参考使用.

预制混凝土夹心保温外挂墙体桁架式不锈钢连接件抗拔与抗剪性能试验研究

预制混凝土夹心保温外挂墙体具有承重、保温与装饰一体化的优点,可实现保温体系与主体结构同寿命。桁架式不锈钢连接件是预制混凝土夹心保温外挂墙体常用的一种连接件形式。系统开展了适用于50mm厚保温层预制混凝土夹心保温外挂墙体的桁架式不锈钢连接件的抗拔与抗剪性能试验,结果表明:连接件的抗拔破坏形态为腹杆拉断或锚固端焊点脱开,抗拔承载力试验值为21k N;连接件抗剪破坏形态为受压腹杆屈服,受拉腹杆拉断,单个600mm波段连接件的抗剪承载力试验值为18.7k N;连接件抗拔和抗剪承载力均有较大安全储备。

冷弯薄壁型钢桁架组合楼盖抗弯性能试验研究

文章进行了3块冷弯薄壁型钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖试件和1块冷弯薄壁钢桁架-ALC板组合楼盖试件的抗弯性能试验,详细考察了组合楼板在均布荷载作用下的应变分布规律和破坏模式,研究了荷载-挠度曲线和荷载-应变曲线。试验研究表明:组合楼盖的抗弯承载力随着抗剪连接件个数的增加和节点连接强度的增大而增加;组合楼盖在承受相同弯矩的情况下,冷弯薄壁型钢桁架-ALC板组合楼盖产生的最大挠度明显大于冷弯薄壁型钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖产生的最大挠度。研究结果将为冷弯薄壁型钢组合楼盖的设计和应用提供参考依据。

T型连接件在整体测试中的性能研究──关于钢－砼组合桁架系列研究之五

剪力连接件是钢－砼组合结构协同工作的关键部件．本次钢－砼组合桁架整体测试中采用了节点板和填板上升加角钢组成的两种Ｔ型连接件，其抗剪承载力是根据格构式推出试验和砼抗压强度与侧压力成线性关系推导的公式，经过整体测试和砼抗压强度与侧压力成非线性关系推导并调整后的较精确的公式计算的．由测试数据分析表明，Ｔ型连接件在整体工作中充分发挥了抗剪和抗掀起作用，理论值与测试值较吻合．建议在组合桁架中应用这类新型的Ｔ型连接件．

弯筋连接件在整体测试中的性能研究──关于钢－砼组合桁架系列研究之六

本次钢－砼组合桁架整体测试中另一榀组合桁架选用了弯筋作为剪力连接件，并按我国规范中弯筋连接件抗剪承载力公式计算．本文根据测试结果分析了弯筋连接件在整体工作中的性能，表明在组合桁架中使用规范公式比较保守，因此列出两个适用于无板托组合桁架的弯筋连接件抗剪承载力公式，并列出了反放弯筋连接件抗剪承载力公式，列表进行了比较，建议在无板托格构式组合结构中采用．并建议采用我国规范设计弯筋连接件时，应设置板托以满足构造要求．

采用PBL连接件的组合桁架节点受力性能

外接式钢-混凝土组合端节点是组合桁架结构受力的关键部位。通过对3个采用PBL连接件的外接式钢-混凝土组合桁架节点的单调静力试验,研究节点的极限承载力、失效模式和破坏机理。应用有限元软件ANSYS对试件进行全过程数值模拟分析。试验结果显示:节点的失效模式有混凝土开裂破坏、外露节点板局部屈曲、受拉腹杆处螺栓滑移及钢-混凝土连接部位应力集中。计算结果与试验结果吻合良好,PBL连接件具有较好的抗剪能力。通过增加节点板厚可有效提高节点承载能力。计算及试验结果可为该节点在工程实践中的应用提供理论依据和试验参考。

大跨度钢-混凝土组合桁架铁路桥端节点模型试验研究

钢-混凝土组合桁架梁上弦端节点受力复杂,有必要通过模型试验对其钢-混上弦节点的应力应变状态及工作性能进行研究,探索组合桁架上弦节点合理构造和承载力。介绍节点模型的设计、加载过程和测点布置等;重点通过对试验结果分析和有限元计算的比较,得出弦杆应变和节点板应力的分布规律,通过绘制弦杆荷载-水平位移曲线,对节点的非线性受力行为进行研究,得出节点整体的受力性能。研究表明:钢-混凝土组合桁架节点受力合理,节点承载力安全储备较高,满足铁路桥梁设计要求,PBL连接件抗剪能力良好;节点板是受力的关键部位,加设节点板加劲肋可以有效提高节点屈服后强度,但对极限荷载的提高作用不大。

可拆式钢筋桁架模板力学性能试验研究

通过对连接件与可拆式钢筋桁架模板在施工阶段下的力学性能试验研究,研究表明大跨度可拆式钢筋桁架模板需要施加临时支撑,建议采用连续梁模型计算和施工;试件破坏过程由变形控制,而非承载力控制;上弦钢筋直径和试件尺寸对试件的承载力和变形产生影响;并对连接件的承载力进行相应的修正,得到连接件的设计值;利用可拆式钢筋桁架模板可以大大减少支模工程量,加快施工进度,与其他楼板体系相比具有经济、节能环保的优势.

交错桁架结构抗剪连接件的设计与构造

为推广应用钢结构交错桁架体系,采用理论分析及数值计算方法,分析了交错桁架结构楼板与钢弦杆连接的抗剪连接件的工作机理.通过算例,介绍了抗剪连接件的合理设置方式、类型及数量的确定,并给出了交错桁架结构抗剪连接件的基本设计方法.

钢桁梁-混凝土板结合梁剪力连接件的布置位置

研究了钢桁梁-混凝土板结合梁的剪力连接件的布置位置,对三种方式进行了计算,并对计算结果进行了分析比较。对剪力连接件的布置位置给出了一些建议。

新型轻钢龙骨多层结构体系分析

介绍了新型轻钢龙骨结构多层建筑的结构体系和使用性能,并通过对齐齐哈尔市备建的一幢六层新型轻钢龙骨结构教学楼的力学试验结果和ANSYS建模计算结果的比较,对其安全性能做出了分析,最后针对这种结构体系的应用提出了发展的前景和所存在的问题。

榫卯钢结构外包U型钢-混凝土组合梁抗弯性能试验及理论分析

为研究一种新型抗剪连接的榫卯钢结构外包U型钢-混凝土组合梁的抗弯性能以及破坏模式,对6根此种形式的简支梁足尺试件进行了抗弯承载力试验。试验中主要考虑翼缘板内钢筋桁架焊接用作抗剪连接件,研究钢梁高度、内部纵筋等对组合梁抗弯刚度和抗弯承载力的影响。在试验的基础上提出了适应此种新型抗剪连接件的组合梁跨中挠度计算公式。研究结果表明:此种抗剪连接件的组合梁试件承载力良好,破坏形态均为正截面弯曲破坏,破坏后整个试件具有很大的挠度变形,满足试件延性设计要求;提出的修正刚度法计算跨中挠度结果与试验值吻合较好。

钢—混组合桁架节点处PBL剪力键群受力性能研究

采用有限元分析软件ABAQUS建立整体耳板式、分离耳板式和外接式3种钢—混组合桁架节点的简化模型,计算1倍、2倍、3倍设计荷载作用下各类型节点处PBL剪力键的水平和竖向滑移,然后根据单根PBL剪力键的荷载—滑移关系反推PBL剪力键的负载,进而研究PBL剪力键群的负载分布规律及其受力性能。结果表明:节点处同行PBL剪力键的水平负载分布呈"不平衡对称"模式,竖向负载分布呈"反对称"模式,PBL剪力键群的负载以水平方向为主,且荷载中心线与PBL剪力键群中心线不重合是导致PBL剪力键群水平负载不均匀程度增加的主要原因;随荷载的增加,PBL剪力键群的水平负载最终趋于相对均匀,而其竖向负载的不均匀性无明显变化;依据工程要求,提出将单根剪力键负载控制在其弹性极限荷载内或在0.576倍极限承载力内的校核方法,以保证疲劳破坏不从剪力键群开始或疲劳寿命在200万次以上的设计要求,据此对3种类型节点处PBL剪力键群的校核结果表明,其强度和疲劳性能均能满足要求;整体耳板式节点的强度储备最大,外接式次之,分离耳板式最小。

钢-混凝土组合桁架梁研究综述

钢-混凝土组合桁架梁(SCCTG)是在普通组合梁的基础上发展起来的一种新型构件,通过剪力连接件将混凝土板和钢桁架形成整体共同工作。钢-混凝土组合桁架梁与普通组合梁相比具有经济性好、抗弯刚度大、承载力大等优点。在总结SCCTG在国内外应用和研究的基础上,重点介绍了关于SCCTG在计算模型、有限元分析、剪力连接件推出试验和翼缘有效宽度等方面取得的成果。为SCCTG在我国的进一步研究、设计及应用提供参考。

钢筋桁架楼承板-U形钢组合梁不同抗剪连接方式的受弯性能

为了合理利用在装配式钢结构建筑中应用广泛的钢筋桁架楼承板,将钢筋桁架的下弦钢筋焊接于U形钢梁的上翼缘作为一种新型的抗剪连接件,设计了4根采用钢筋桁架、角钢、栓钉及其组合抗剪连接方式的简支U形钢-混凝土组合梁,并对其进行了静力试验研究和有限元分析,考察了不同抗剪连接方式对其正截面受弯性能的影响.试验结果表明:试件的破坏形态为整体弯曲破坏和端部滑移破坏;仅采用钢筋桁架作为抗剪连接件的试件不能达到完全抗剪连接,可再配置适量栓钉以提高其组合作用;采用钢筋桁架与栓钉作为组合抗剪连接方式的试件的抗剪连接性能优于采用钢筋桁架与角钢作为组合抗剪连接方式的试件.同时运用ABAQUS对试件进行了有限元分析,有限元分析的受弯承载力值与试验值吻合较好.最后在试验研究和有限元分析的基础上,基于全截面塑性理论,提出了完全抗剪连接的钢筋桁架楼承板-U形钢组合梁在正弯矩作用下的受弯承载力计算公式.

全装配式钢桁-混凝土组合梁剪力件焊缝疲劳分析

为了研究全装配式钢桁-混凝土组合梁桥剪力连接件焊缝疲劳问题,基于全装配式钢桁-混凝土组合梁传力机制,提出了全装配式钢桁-混凝土组合梁非连续传力模型理论,利用该理论计算得到了组合梁界面滑移值和剪力值,并进一步得出组合梁在荷载上限的焊缝剪应力幅值,以此来评价焊缝的疲劳性能.通过设计一实桥缩尺负弯矩区段模型进行疲劳试验,观察全装配式钢桁-混凝土组合试验梁剪力件焊缝在全熔透无损伤情况下的疲劳情况并和非传力模型计算结果进行对比分析.结果表明:随着疲劳加载次数的增加,试验模型桥面板和钢桁的应变值变化在7%以内,未发生应变突变,表明结构整体性良好,未发生焊缝疲劳失效;通过非传力模型计算出组合梁最大剪应力幅值为32.90 MPa,小于组合梁剪力连接件的容许抗力值69.56 MPa,焊缝剪应力幅值远远低于抗力值,不会产生焊缝疲劳问题,这与试验所得结果一致,为之后研究全装配式钢桁-混凝土组合梁的疲劳问题提供了参考.

玻璃纤维增强复合材料钢复合筋混凝土夹芯墙板抗弯性能

通过对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)钢复合桁架筋、GFRP钢复合竖筋和GFRP竖筋3种不同连接方式的混凝土夹芯墙板进行四点弯试验,对比分析不同连接方式对构件抗弯性能的影响。结果表明:当GFRP包裹桁架钢筋的层数由2变为6层时,极限承载力提高约9.1%;当GFRP包裹层数均为2层时,GFRP钢复合桁架筋与GFRP钢复合竖筋相比,极限承载力提高约37.5%,且采用桁架筋连接件的墙板整体性能更好,可减少因滑移现象产生的抗弯刚度折减;当连接件直径相同时,GFRP竖筋墙板与钢筋竖向连接件墙板相比,极限承载力提高约8.0%。

预制混凝土夹心保温外墙板桁架式不锈钢连接件施工及质量控制技术

预制混凝土夹心保温外墙板由内外叶预制混凝土板、保温连接件和夹心保温层组成。其中,保温连接件是实现内外叶预制混凝土板良好连接、保证外墙板具有良好受力性能的关键部件。不锈钢连接件具有强度高、抗火性能和耐腐蚀性能好等优点,是目前工程中普遍采用的保温连接件之一。这其中,桁架式不锈钢连接件又因其较高的承载力和较为便捷的施工性能而得到越来越广泛的应用。系统介绍了桁架式不锈钢连接件的设计与施工技术要点,并通过国内外典型工程的介绍对上述技术要点做了更为详细的阐述。